本实用新型公开了一种新型旋转机械故障诊断装置，包括光学平台等部件，光学平台上，沿同一直线路径依次设置XY轴精密微调平台、转矩转速传感器、圆杆；XY轴精密微调平台上固定连接电机，电机的输出轴通过第一联轴器与转矩转速传感器的一侧轴连接，转矩转速传感器的另一侧轴通过第二联轴器与圆杆的端部连接；转矩转速测量仪与转矩转速传感器电性连接，用于显示转矩转速传感器输出的信号。通过调节XY轴精密微调平台的螺旋测微仪旋钮上的刻度，从而量化并且精确控制转子不对中的程度，转矩转速测量仪能够检测电机运行状态，分析转子不对中故障对电机性能的影响。本装置成本较低，为实际工况中的旋转机械故障诊断提供了可靠的依据。